新型梳齿榫型钢-混凝土组合梁桥设计方法研究——典型截面与节点承载能力

为提出适用于快速施工的全预制梳齿榫型钢-混凝土组合梁设计方法。设计了其典型截面,对其抗弯承载能力和抗剪承载能力展开研究;分析了拉-剪耦合作用和箍筋配置对CL和PZ节点抗剪承载力的影响。结合AASHTO和欧洲规范,提出简化的极限抗弯承载力计算公式,基于混合截面原理提出组合梁桥的抗剪承载力计算公式,并对其进行准确性验证。发现拉拔效应会削弱节点的抗剪承载力,在相邻梳齿中应配置不少于2肢箍筋,CL节点的抗剪能力优于PZ节点。研究结果为这种新型结构总体设计提供理论依据。

斜钢板带加固单跨RC框架-内填充墙结构的滞回性能试验研究

为了进一步了解现有中小学校舍中带填充墙的单跨钢筋混凝土框架结构采用钢板带抗震加固后的力学性能,按1/2比例设计制作了三榀试件(其中未加固、加固和后期加固各一榀)并进行了低周反复荷载下的滞回性能试验,得到了试件的荷载-位移滞回曲线和结构的破坏模式。试验结果表明,采用钢板带抗震加固,变形小时其作用不明显。只有当变形较大时作用得到充分发挥,以致增大初始抗侧刚度较少,但大幅提高了承载力,且较好地改善了构件的抗侧刚度衰减规律,从而使得结构具有良好的抗震性能。

江苏省钢结构行业现状及发展策略研究

江苏钢结构行业近年来发展迅速,但与兄弟省市相比仍存在不足,自身发展也面临一定的困难。文章通过因子分析法提取关键数据,利用企业生产数据比较大、中、小型企业发展的差别因素。比较苏南、苏北、苏中钢结构行业的发展差异。结果表明,钢结构企业的规模对企业发展有重要影响,钢结构行业发展应该注重布局,苏中地区会成为新的增长极。

高地震烈度寒区钢-混凝土组合梁桥抗震韧性评价

综合考虑桥梁系统灾变全过程,提出了一种适用于高地震烈度寒区的钢-混凝土组合梁桥抗震韧性评价方法。基于现有统计数据,综合考虑桩基沉降损伤、疲劳损伤以及冻融损伤,建立了高地震烈度寒区钢-混凝土组合梁桥震前功能损失函数;将地震易损性分析与桥梁抗震韧性评价相结合,建立了桥梁系统震后恢复函数;提出了震前临界维修加固年限和临时保通状态。结果表明:在高地震烈度冻土区的钢-混凝土组合梁桥系统的临界维修加固年限随地震动峰值加速度的增大而减小,当地震动峰值加速度分别为0.10g、0.15g、0.20g、0.30g时,桥梁系统的临界维修加固年限预计分别为27年、24年、19年、8年;当桥位在Ⅸ度及以上设防区时,必须在桥梁方案设计中考虑增设减隔震装置;桥梁系统的恢复时间随地震动峰值加速度的增大而增大,韧性指标随地震动峰值加速度的增大而减小;桥梁在运营20年后发生地震作用时,地震动峰值加速度为0.10g和0.15g的地震动预计不会影响桥梁通行,地震动峰值加速度为0.20g~0.40g的地震动需要进行维修加固实现临时保通,预计恢复时间为1~42天,韧性指标为0.647~0.578,恢复至临时保通状态的韧性指标最大值为0.650。

绵竹市典型震损底框房屋钢结构快速加固关键问题

四川汶川5.12地震及随后的多次余震导致绵竹市底框房屋遭受不同程度的破坏.根据震损房屋安全鉴定结果,分析底框房屋震损特征和原因,提出采用钢结构快速加固的目标、思路、基本方案,讨论需要重视的关键问题,结合某底框商住楼给出3种钢结构快速加固方案:增设摩擦耗能钢支撑加固、增设钢隅撑支撑加固、增设钢支撑+层间隔震加固方案,可供绵竹市灾后恢复重建以及其他地区底框房屋抗震加固参考.

轻钢蒙皮结构墙板支撑钢柱的侧向稳定分析

分析了组合体墙板的应力蒙皮效应对轻钢钢柱侧向稳定的影响,探讨了组合体墙板体系的3种等效弹性支撑刚度,运用势能驻值原理推导了考虑组合体墙板蒙皮效应的钢柱平面外计算长度系数,并给出了考虑该效应的柱顶临界轴力计算方法及组合体墙板的相应截面与规格要求。通过对计算结果的分析可知,该法作为组合体墙板设计方法是合理可行的,可为工厂设计提供参考。

基于带肋角钢的装配混凝土柱-钢梁连接节点抗震性能试验研究

为研究基于带肋角钢的装配混凝土柱−钢梁连接节点的抗震性能,设计制作4个框架中部十字型梁柱节点试件并进行拟静力试验研究。分析梁柱截面尺寸,梁端螺栓数量以及角钢尺寸等因素对承载力、耗能能力、强度退化、刚度退化、延性以及破坏模式的影响。研究结果表明:低周往复荷载作用下该类型节点的破坏模式以混凝土核心区受剪破坏为主,同时角钢加劲肋及钢梁发生了不同程度屈曲。试件滞回曲线呈现出与现钢筋凝土节点相似的捏缩现象,试件延性及耗能能力略高于钢筋混凝土节点。所有试件强度退化系数变化幅度较小,在0.8~1.0之间。该节点具有良好的承载力,耗能能力以及延性,但需要对节点核心区混凝土承载力进行进一步优化。

快速可展式预应力钢桥施工技术研究

为保障灾后救援道路通畅,提升灾后救援能力,开发可快速成桥的新型应急桥梁成为目前军事与民用急需。快速可展式预应力钢桥以剪叉式单元为可展基本单元,可实现快速展开成型并投入使用。利用MIDAS/Civil对24m跨快速可展式预应力钢桥施工技术进行研究,分析了吊点位置、桥面板铺装过程及拉索张拉过程中结构的性能,提出并优化各阶段施工方案。结果表明,吊点距岸边6m较优;桥面板铺装采用先对称后依次铺装的方法实现的可能性最大;预应力施加过程需分级、分步,采用上80%—下80%—下100%—上100%的方案,索力变化最为平缓。

关于提高钢结构课程设计教学质量的教改实践

在课程教学期间,将课程设计计算部分作为课程大作业提前布置,同时下达设计任务书,使学生明确设计任务和设计思想,注重课程学习与课程设计的有机结合;在设计期间,加强过程管理指导与完善考核制度,是充分调动学生积极性,保质保量完成设计任务的有效途径和手段。

基于抗震概念设计的典型学校建筑钢结构加固设计方法

随着校安工程的开展,大量中小学校舍迫切需要进行抗震加固。为减小对学校正常运行的影响,针对量大面广的砌体和单跨框架结构,提出了基于抗震概念设计的钢结构快速加固设计方法。其中包括针对单跨框架的隅撑加固法、斜钢板带加固法以及针对砌体结构的角钢加固法等三种加固方法,给出了对应的设计公式和施工简图,可为工程应用提供参考。

钢管K形变径加强节点受力性能研究

为了研究K形节点主管变径加强连接在大跨度钢管结构中的受力性能,采用有限元软件ABAQUS对K形变径加强节点进行了3种增强模式的承载力和滞回性能的研究:增加管径及壁厚、整体只增加管径和整体增加管径及壁厚,通过比较对K形变径加强节点的受力性能作出评价;并结合公式法的计算结果,分析产生误差的原因。研究结果表明,K形变径加强节点的承载能力明显优于普通节点的承载能力,具有较好的滞回曲线和骨架曲线,表现出良好的抗震性能,研究结果可为工程设计提供参考依据。

中车科技文化展示中心钢管桁架组合楼盖舒适度研究

以中车科技文化展示中心为工程背景,对大跨度钢管桁架组合楼盖开展了人致振动舒适度研究。采用SAP 2000对楼盖进行模态分析和各种不利工况作用下的动力响应分析,重点研究行走、跑步、跳跃、起立等激励下楼盖的动力时程响应,得到相应的竖向振动峰值加速度,并与选取的舒适度评价标准对比。研究表明:该楼盖结构的人致振动舒适度满足设计要求;在跳跃、跑步等有节奏运动激励下,楼盖的振动响应较大;激励荷载的高阶谐波分量能引起楼盖的共振;分析人致振动舒适度应考虑建筑功能划分。

不锈钢芯板一字形剪力墙抗震性能试验研究

为研究不锈钢芯板一字形剪力墙的抗震性能,完成了在不同轴压比、不同面板厚度以及不同芯管排布下,四个不锈钢芯板一字形剪力墙构件的拟静力试验,研究了构件在低周往复荷载作用下的变形特征和破坏模式,分析了构件在水平荷载作用下滞回曲线、骨架曲线、荷载特征值、延性系数、刚度退化、承载力退化以及耗能能力等抗震性能。试验结果表明:不锈钢芯板一字形剪力墙发生压弯破坏,且破坏形态均表现为构件根部位置的侧板与面板发生局部屈曲;面板厚度越大,承载力越高;当构件面板与侧板厚度相同时,可以保证面板与侧板能够协同工作,有较好的延性以及耗能能力;作为墙体两侧面板的连接件,芯管排布对构件抗震性能影响不大;增大轴压比会抑制面板的鼓曲,但会降低墙身的延性与耗能能力。

轻钢龙骨房屋抗震性能研究(Ⅰ)——滞回曲线模拟

采用Richard-Abbott模型,结合相关试验结果,通过Matlab编程,拟合出轻钢龙骨房屋滞回曲线和骨架曲线。结果表明:本文的数值模型能很好拟合具有捏缩效应的滞回曲线和骨架曲线,为进一步进行轻钢龙骨房屋抗震性能IDA分析提供了模型基础。

T型钢节点焊接残余应力及变形研究

运用有限元方法分析研究了T型节点焊接的残余应力与变形,重点阐述了该T型焊接变形的类型、残余应力分布规律及控制焊接变形的措施,供类似工程参考。

不锈钢芯板一字形墙压弯承载力研究及有限元分析

为了解不锈钢芯板墙在轴力和弯矩共同作用下的受力性能,对4片不锈钢芯板墙进行了足尺模型压弯试验,分析了墙肢的位移变化、应力分布特征和极限承载能力。采用ABAQUS软件建模,将其计算结果与试验结果进行比对。试验结果表明,整个墙肢在竖向压弯荷载的作用下受压呈现不均匀性;墙肢均发生在受压一侧附近面板的局部屈曲破坏模式;偏心距及面板厚度是影响不锈钢芯板墙承载性能的重要因素。

不均匀沉降引起损坏的工业钢结构加固设计

某公司机械楼钢结构在地基不均匀沉降作用下已严重损坏,结构安全和正常使用受到严重影响。在现场检测基础上分析归纳钢结构存在的主要问题,提出预应力和钢支撑相结合的加固方案;采用非线性有限单元法进行加固计算,结果表明效果良好。

基于性能的支撑钢框架结构方案对比分析

采用Pushover能力谱法对8层钢框架建筑进行基于性能的结构方案设计,考虑偏心支撑钢框架、隅撑支撑钢框架、纯钢框架3种结构体系,对结构自振特性、层间位移角及楼层侧移变化规律、结构刚度及耗能特征以及投资一收益等进行详细对比分析。结果表明:隅撑支撑钢框架和偏心支撑钢框架具有良好的结构性能,同样性能目标下,两者的经济效益相差不大,均可比纯钢框架节省近40%的用钢量,隅撑支撑钢框架的损失期望比例最小。